Question

12．如圖1所示，打開水龍頭，讓水流注入，可觀察到D、F管兩液面相平，E管的液面低于（選填“高于”、“等于”或“低于”）D、F液面，一只木桶能裝多少水，并不取決于桶壁上最長的那塊木板，而恰恰取決于桶壁上最短的那塊．已知桶壁上最長的木板長為0.5m，最短的木板長為0.2m，桶底內(nèi)部底面積為4×10^-2 m²，如圖2所示．當(dāng)桶裝足夠多的水時(shí)，桶底受到水的壓強(qiáng)約為2×10³Pa，桶底受到水的壓力約為80（g取10N/kg）．

Answer 1

分析 （1）在流體中，流速越大的位置壓強(qiáng)越小，流速越小的位置壓強(qiáng)越大；
（2）先確定桶內(nèi)水深（短木板長度），利用p=ρgh求出桶底受到水的壓強(qiáng)，又知道桶的底面積，利用F=pS求出桶底受到水的壓力．

解答 解：（1）由于一定時(shí)間內(nèi)流過A、B、C三處的流量是相等的，而C處的水管較細(xì)，所以C處的流速一定比A、B兩處的流速大，根據(jù)流體流速與壓強(qiáng)的關(guān)系可判斷C處壓強(qiáng)小，能支持的水柱低，即E管的液面低于D、F液面；
（2）此桶裝滿水時(shí)，水深等于短木板的長，即h=0.2m，
則桶底受到水的壓強(qiáng)：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=2×10³Pa；
由p=$\frac{F}{S}$可得，桶底受到水的壓力：
F=pS=2×10³Pa×4×10^-2m²=80N．
故答案為：低于；2×10³；80．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了流速與壓強(qiáng)的關(guān)系和液體壓強(qiáng)公式、固體壓強(qiáng)公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)體積得出裝滿水時(shí)桶中水的深度和短木板的長度相等．